Bài 13. Độ to và độ cao của âm

I. Độ to và biên độ của sóng âm

1. Biên độ dao động của nguồn âm, sóng âm

Thí nghiệm mô tả ở Hình 13.1 là một cách để quan sát dao động. Một thước thép mỏng, đàn hồi (dài khoảng 30 cm) một đầu cố định, đầu còn lại để tự do.

Khi kéo đầu tự do xuống rồi buông ra thì đầu thước dao động và phát ra âm.

Trên hình cho thấy biên độ dao động là khoảng cách từ vị trí ban đầu (cân bằng) đến vị trí xa nhất của đầu thước.

Ta không thể nhìn thấy sóng âm, nhưng ta có thể dùng các thiết bị điện tử để ghi lại các đặc điểm của sóng âm. Nếu kết nối một micrô với một máy dao động kí (hoặc điện thoại hay máy tính có trang bị phần mềm ghi dao động) thì có thể quan sát được các đặc điểm của sóng âm (Hình 13.2).

Trên màn hình dao động kí, biên độ của sóng âm được biểu diễn bằng khoảng cách từ đường xy đến điểm cao nhất của đường biểu diễn trên màn hình.

2. Độ to của âm

Sóng âm có biên độ càng lớn thì nghe thấy âm càng to (và ngược lại).

Trình bày về mối liên hệ giữa độ to của âm và biên độ dao động của nguồn âm như khi gõ mạnh thì âm thanh do tiếng trống phát ra to hơn khi gõ nhẹ.

II. Độ cao và tần số của sóng âm

1. Tần số

Số dao động vật thực hiện được trong một giây gọi là tần số. Đơn vị của tần số là héc (Hertz – tên của nhà vật lí người Đức), kí hiệu là Hz. Ví dụ: nếu trong 1 giây vật thực hiện được 30 dao động thì tần số dao động của vật là 30 Hz.

- Tần số âm mà tai ta có thể nghe được khoảng từ 20 Hz đến 20 000 Hz.

- Tần số của một số nốt nhạc: si (494 Hz); đô (523 Hz); rê (587 Hz); mi (629 Hz); fa (698 Hz); son (784 Hz); la (880 Hz).

2. Độ cao của âm

Khi nghe âm, ta thấy có âm cao (bổng), âm thấp (trầm).

Sóng âm có tần số càng lớn thì nghe thấy âm càng cao (và ngược lại).